- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •От Издателя
- •Предисловие к 9-му изданию
- •2.1. Расчет зубчатых передач
- •2.1.1. Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •2.1.2. Расчет конических зубчатых передач
- •2.2. Расчет червячных передач
- •3.1. Диаметры валов
- •3.2. Расстояния между деталями передач
- •3.3. Выбор типа подшипника
- •3.4. Схемы установки подшипников
- •3.5. Примеры компоновочных схем редукторов
- •3.6. Составление компоновочной схемы привода
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Основные базы типовых деталей
- •5.1. Цилиндрические зубчатые колеса внешнего зацепления
- •5.2. Цилиндрические зубчатые колеса внутреннего зацепления
- •5.3. Блоки зубчатых колес
- •5.4. Конические зубчатые колеса
- •5.5. Валы-шестерни
- •5.6. Червячные колеса
- •5.7. Червяки
- •6.1. Соединения вал — ступица
- •6.2. Основные способы осевого фиксирования колес
- •6.3. Регулирование осевого положения колес
- •7.1. Определение сил, нагружающих подшипники
- •7.1.1. Силы, действующие на валы
- •7.1.2. Определение радиальных реакций
- •7.1.3. Определение осевых реакций
- •7.2. Подбор подшипников
- •7.3. Выбор посадок подшипников
- •7.4. Монтаж и демонтаж подшипников
- •7.5. Конструкции подшипниковых узлов
- •7.6. Конструирование опор валов конических шестерен
- •7.7. Конструирование опор валов-червяков
- •7.8. Опоры плавающих валов
- •7.9. Опоры соосно расположенных валов
- •7.10. Опоры валов, расположенные в разных корпусах
- •7.11. Конструктивное оформление посадочных мест
- •7.12. Вычерчивание внутренней конструкции подшипников
- •7.13. Примеры конструкций подшипниковых узлов машин
- •8.1. Конструирование стаканов
- •8.2. Конструирование крышек подшипников
- •10.1. Концевые участки валов
- •10.2. Конструкции валов
- •10.3. Расчеты валов на прочность
- •11.2. Смазывание подшипников
- •11.3. Смазочные устройства
- •11.4. Уплотнительные устройства
- •11.5. Примеры конструкций современных уплотнений валов
- •12.1. Входные (быстроходные) валы редукторов
- •12.2. Промежуточные валы редукторов
- •12.3. Выходные (тихоходные) валы редукторов
- •13.1. Силовые соотношения
- •13.2. Расчет упругих элементов
- •14.1. Кинематический расчет
- •14.2. Силовой расчет
- •14.3. Конструирование планетарных передач
- •15.1. Основные схемы передач
- •15.2. Выбор параметров зацепления
- •15.3. Конструирование гибких и жестких колес
- •15.4. Конструирование генераторов волн
- •15.5. Тепловой режим и смазывание волновой передачи
- •15.6. Примеры конструкций волновых передач
- •16.1. Переводные камни и вилки
- •16.2. Направляющие скалки. Рычаги, оси и рукоятки управления
- •16.3. Устройства для фиксирования передвижных деталей
- •16.4. Блокировочные устройства
- •16.5. Однорычажные механизмы переключения
- •17.1. Общие рекомендации
- •17.2. Корпуса редукторов
- •17.3. Корпуса коробок передач
- •17.4. Оформление мест соединения корпуса с фланцем электродвигателя
- •17.5. Крышки люков
- •17.6. Сварные корпуса
- •18.1. Конструкции шкивов
- •18.2. Натяжные устройства
- •20.1. Установка полумуфт на валах
- •20.2. Смещения валов
- •20.3. Компенсирующие муфты
- •20.4. Муфты упругие и упругокомпенсирующие
- •20.4.1. Муфты с металлическими упругими элементами
- •20.4.2. Муфты с резиновыми упругими элементами
- •20.5. Сцепные муфты
- •20.6. Предохранительные муфты
- •20.7. Комбинированные муфты
- •20.8. Пусковые муфты
- •21.1. Рамы
- •21.2. Плиты
- •21.3. Крепление к полу цеха
- •22.1. Требования к рабочим чертежам
- •22.1.1. Общие положения
- •22.1.2. Задание размеров
- •22.1.3. Предельные отклонения размеров
- •22.1.5. Шероховатость поверхностей
- •22.1.6. Обозначение термической обработки
- •22.1.7. Обозначение сварных швов
- •22.1.8. Расположение на чертеже детали размеров, обозначений баз, допусков формы и расположения, шероховатости и технических требований
- •22.2. Рабочие чертежи типовых деталей
- •22.2.1. Валы, валы-шестерни, червяки
- •22.2.2. Зубчатые и червячные колеса
- •22.2.3. Стаканы
- •22.2.4. Крышки подшипников качения
- •22.2.5. Шкивы
- •22.2.6. Звездочки
- •22.2.7. Корпусные детали
- •23.1. Виды изделий и конструкторских документов, их обозначение
- •23.2. Основные надписи
- •23.3. Составление пояснительной записки
- •23.4. Составление спецификаций
- •23.5. Оформление сборочного чертежа
- •23.6. Оформление чертежа общего вида
- •Литература
5.2. Цилиндрические зубчатые колеса внутреннего зацепления |
77 |
h = 2,5m; Sб ≈ 6m; S0 = (1,0 ... 1,1)S б; t = 0,35Sб ≥ 3 мм.
Для снижения расхода высококачественной стали колеса иногда делают составными. На центр, выполненный из углеродистой конструкционной стали, напрессовывают зубчатый венец из легированной стали (см. рис. 5б.6, ). Конструкция составного колеса с двумя зубчатыми венцами представлена на рис. 5.6, в.
5.2. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ КОЛЕСА ВНУТРЕННЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ
Размеры dст, lст, S, f основных конструктивных элементов (рис. 5.7) колес внутреннего зацепления принимают по соотношениям для колес внешнего зацепления. Конструктивное исполнение колес внутреннего зацепления может быть выполнено по одному из вариантов, показанных на рис. 5.7, а, б и отличающихся расположением ступицы относительно зубчатогоa венца: — ступица расположена внутри колеса, что обеспечивает
Рис. 5.7
78 |
Глава 5. Конструирование зубчатых, червячных колес и червяков |
лучшие условия работы зацепления по сравнению с вариантом б, в котором ступица вынесена за контур зубчатого венца. Вариант а можно применять в том случае, когда расстояние от наружной поверхности ступицы до внутренней поверхности зубчатого венца больше наружного диаметра De долбяка, которым изготовляют зубья. Кроме того, необходимо, чтобы шестерня, находящаяся в зацеплении с колесом, свободно размещалась
между зубчатым венцом и ступицейD . Диаметр e долбяка, размер канавки для выхода долбяка и размещения стружки, образующейся при долблении зубьев, для прямозубых колес принимают в зависимости от модуля, мм:
т ................ |
1,5 |
1,75 |
2,0 |
2,25 |
2,5 |
2,75 |
3 |
3,5 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
De ............... |
54 |
56 |
56 |
54 |
55 |
55 |
60 |
56 |
112 |
110 |
120 |
126 |
128 |
a ................ |
|
|
5 |
|
|
|
6 |
|
|
7 |
|
8 |
9 |
Размер а канавки в косозубых колесах внутреннего зацепления увеличивают на 30...40 %. Глубину канавки во всех случаях принимают h = 2,5m,
толщину диска С = (0,3...0,35)b2.
5.3.БЛОКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Вкоробках передач автомобилей, тракторов и металлорежущих станков применяют зубчатые колеса, имеющие два, три или четыре зубчатых венца. Такие конструкции называют блоками зубчатых колес. Выполняют их по
форме, показанной на рис. 5.8, a — г. Между отдельными венцами предусматривают канавки для выхода режущего инструмента (долбяка). Ширину а канавки принимают в зависимости от диаметра De долбяка. Глубина канавки h = 2,5m.
Для размещения передвижных камней или вилок между венцами колес делают кольцевые канавки шириной более а и паз с полем допуска H11, которые в случае закалки колеса обеспечивают шлифованием боковых стенок паза. Зубья венцов блоков со стороны входа в зацепление скашивают фаской f = (0,6...0,7)тподα углом ф ~15° (см. рис. 5.8, a) и закругляют (сечение A — А) радиусом R = 0,8m. Скашивание производят по криволинейному профилю (выносной элемент Б, см. рис. 5.8, б). Со стороны входа в зацепление скашивают и закругляют также сопряженные зубчатые колеса.
Рабочие поверхностистезубьев передач высокой точности (5-й и 6-й пеней точности) шлифуют. Для выхода шлифовального круга требуется широкая канавка и, следовательно, большие осевые размеры блоков зубчатых колес. Чтобы уменьшить эти размеры, блоки изготовляют составными с применением шпоночного (рис. 5.9, a) или клеевого соединения
(рис. 5.9, б).
При большой длине блока (l > 1,5d) усложнена протяжка шлицевых (или шпоночного) пазов, поэтому длину отверстия уменьшают выточкой в средней части (см. рис. 5.8, б, г; 5.9, б).
5.3. Блоки зубчатых колес |
79 |
Рис. 5.8
|
f |
|
|
|
l |
а |
Рис. 5.9 |
б |
|
|
80 |
Глава 5. Конструирование зубчатых, червячных колес и червяков |
5.4. КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ КОЛЕСА
Конструктивные формы конических зубчатых колес с внешним диаметром вершин зубьев dae ≤ 120 мм приведены на рис. 5.10. При значении угла делительного конуса δ ≤ 30° колеса выполняют по рис. 5.10, a, а при δ ≥ 45° — по рис. 5.10, б. Если угол делительного конуса находится между 30 и 45°, то допускают обе формы конических колес. Размеры dст и lст ступицы определяют по соотношениям для цилиндрических зубчатых колес. Рекомендуют принимать lст = (1,2...l,4)d.
Рис. 5.10
Формы конических зубчатых колес при внешнем диаметре вершин зубьев dae > 120 мм представлены на рис. 5.11.
Поарис. 5.11, конструируют колеса при единичном и мелкосерийном про-
изводстве. Колеса меньших диаметров изготовляют из прутка, бîльших — свободной ковкой с последующей токарной обработкой. По рис. 5.11, б конструируют конические колеса при крупносерийном производствеТ . онкими линиями показана заготовка, получаемая ковкой в двухсторонних штампах. Толщину С определяют по соотношениям для цилиндрических колес.
При любой форме колес внешние углы зубьев притупляют фаской f ≈ ≈ 0,5m te, обрабатывая колеса по внешнему диаметру dae параллельно оси посадочного отверстия. Ширину S, мм, принимают: S = 2,5mte + 2 мм. Торец зубчатогоb венца шириной 1 ≈ S используют для установки заготовки при нарезании зубьев. Для уменьшения объема точной механической обработки выполняют выточки глубиной 1...2 мм.
При внешнем диаметре dae >180 мм в целях экономии дорогостоящих сталей колеса иногда выполняют составными. В зависимости от размеров колеса зубчатый венец крепят к центру болтами, установленными без зазора — «под развертку» (рис. 5.12, а), или к фланцу вала заклепками
(рис. 5.12, б). Зубчатый венец располагают так, чтобы осевая сила, действующая в зацеплении, была направлена на опорный фланец. Центрирование
dae
5.4. Конические зубчатые колеса |
81 |
||
|
|
f |
|
f |
|
|
|
|
S |
b |
|
|
|
S |
|
|
b1 |
|
b1 |
|
|
|
|
|
|
γ |
ae |
|
|
R |
|
|
|
d |
|
C |
1...2 |
C |
1...2 |
|
|
R |
R |
|
|
|
|
|
|
γ |
|
|
|
|
dст |
lст
а
d
Рис. 5.11
Рис. 5.12
lст
б
зубчатого венца чаще всего производят по диаметру D (рис. 5.12), а не D0: при этом выше точность центрирования (при одной и той же посадке допуски размера D венца и центра, а также возможный посадочный зазор меньше); технологически проще получить гладкое посадочное отверстие венца, без уступа; меньшие затраты времени на обработку поверхности меньшего диаметра. Составные конические колеса главных передач многих автомобилей имеют центрирование зубчатых венцов по диаметру D.
